黄铁矿中的新发现:隐藏的金原子

作者: Denis Fougerouse

来源: 《地质学》杂志

发布日期: 2021-07-01

地质学家在《地质学》杂志上发表的新研究中,发现了黄铁矿晶体中隐藏金原子的新方式,这种金原子可能“装饰”着晶体结构中的微小缺陷。这一发现不仅提供了成矿的新见解,还可能帮助金矿商更有效地提取黄金,减少温室气体排放。

世纪中叶,美国加利福尼亚州掀起了一股淘金热。做着一夜暴富的美梦的人们从四面八方涌来,希望在这片土地上找到黄金。最终,圆梦的人自然少之又少。然而,一些缺乏经验的勘探者常常会声称自己发现了黄金,但实际上,他们发现的是看上去酷似黄金的黄铁矿,它主要由“不值钱”的二硫化亚铁(FeS2)组成。从外表上看,黄铁矿也泛着淡黄色的金光,由于这种迷惑性,它也常常被称为“愚人金”。

但更有意思的是,后来当人们开始用更科学的手段认识黄铁矿时,他们意识到,黄铁矿晶体中确实有可能含有少量的真正的金(Au),当然想要提取它们并没有那么简单。这些隐藏在黄铁矿中的金有时也被称为“隐形金”,因为用标准显微镜也无法进行观察。想要发现它,不得不借助更精密的科学仪器。

在近日发表于《地质学》杂志上的新研究中,地质学家发现了第三种黄铁矿内部“藏”金的新方式,它之前从未被发现过。当黄铁矿晶体在极端的温度或压力下形成时,会在其晶体结构中产生微小的缺陷,而金原子就可能“装饰”着这些缺陷。

研究表明,黄铁矿晶体中的位错可以被金原子“装饰”着,这在晶体曾被扭曲的地方非常常见。在这些位置,金的浓度可能比晶体其他部分高出数倍。此前,科学家怀疑,黄铁矿晶体中的金是由多步骤过程中形成的金颗粒构成的,也就是说,黄铁矿和金在不同时间结晶,然后聚集在一起。但新的研究发现金“装饰”着这些晶体缺陷,这表明,即使是含金量相对较高的黄铁矿晶体,也可以在一个单一的过程中形成。

研究人员相信,这一发现不仅能够带来一种成矿的新见解,它也可能有助于金矿商更有效地从黄铁矿中提取黄金,从而可能减少温室气体排放。通常为了提取黄金,矿物通常需要在巨大的反应器中发生氧化反应,这自然需要大量能量。但晶体中的位错的位置信息,或许能为一些更有针对性的办法提供更准确的“靶点”。科学家提到,或许可以考虑借助微生物在矿物中的活动,通过一种“生物沥滤”的过程释放黄金,从而潜在地降低提取所需的能耗。

虽然这种想法尚未成熟,但值得研究和思考。

如果这些发现真的有助于为更加可持续的金矿开采方法铺平道路,那么“愚人金”也许就没那么愚蠢了。

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